小展弦比燃?xì)鉁u輪二次流動(dòng)控制數(shù)值研究.pdf

1、燃?xì)廨啓C(jī)和蒸汽輪機(jī)作為主要?jiǎng)恿C(jī)械在航空航天和發(fā)電等領(lǐng)域發(fā)揮著重大作用，渦輪是這兩種葉輪機(jī)械的最主要組成部分之一，渦輪效率的高低直接影響到燃?xì)廨啓C(jī)和蒸汽輪機(jī)的總體性能。進(jìn)一步提高渦輪效率應(yīng)深入開(kāi)展對(duì)渦輪通流部分的能量損失機(jī)理的研究，渦輪葉柵的氣動(dòng)損失主要由三部分組成：葉型損失、端壁二次流損失和間隙泄露損失，不同的渦輪葉柵內(nèi)各種損失所占比重有很大的差異，一般認(rèn)為二次流損失>間隙泄露損失>葉型損失，因此有效的控制二次流損失就能提高渦輪效率。

2、
　　本課題通過(guò)數(shù)值方法研究對(duì)某渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)鉁u輪的二次流動(dòng)控制技術(shù)，對(duì)第一級(jí)燃?xì)鉁u輪的導(dǎo)葉進(jìn)行彎葉片設(shè)計(jì)，分析在小展弦比、有復(fù)雜冷卻條件下彎葉片對(duì)渦輪性能的影響。結(jié)果顯示：正彎設(shè)計(jì)能通過(guò)降低端區(qū)損失的方式減小導(dǎo)葉的氣動(dòng)損失，但彎葉片設(shè)計(jì)后對(duì)葉片表面的溫度分布影響很大，造成冷卻效果的下降，在設(shè)計(jì)中要把彎葉片設(shè)計(jì)和氣膜孔設(shè)計(jì)聯(lián)合考慮。
　　對(duì)第一級(jí)燃?xì)鉁u輪的動(dòng)葉下端壁開(kāi)展非軸對(duì)稱端壁研究，分析非軸對(duì)稱端壁對(duì)燃?xì)鉁u輪動(dòng)葉的影響并

3、探討非軸對(duì)稱端壁改善二次流的物理機(jī)制。結(jié)果顯示：非軸對(duì)稱端壁的造型的幾何位置對(duì)氣動(dòng)性能的影響大于造型幅值的影響，設(shè)計(jì)時(shí)需要充分結(jié)合流場(chǎng)特點(diǎn)進(jìn)行端壁設(shè)計(jì)。Bezier曲線造型法的端壁變化豐富，比三角函數(shù)法更具優(yōu)勢(shì)。非軸對(duì)稱端壁能夠有效改善動(dòng)葉下端區(qū)附近流動(dòng)。
　　以燃?xì)鉁u輪的第二級(jí)為研究對(duì)象，分別研究靜葉倒角結(jié)構(gòu)和動(dòng)葉倒角結(jié)構(gòu)對(duì)渦輪的性能的影響。結(jié)果顯示：不考慮倒角的影響可能會(huì)導(dǎo)致較大的誤差；在加工小展弦比的渦輪葉片時(shí)要注意倒角半徑